在新中國的石油工業發展史上，有這樣一位科學家，他把自己一生中最美好的年華獻給了祖國的石油地球物理勘探事業，從佈滿大漠戈壁的西北邊陲，到白雪覆蓋的東北大地，再到沃野千里的華北平原，從素有“天下第一州”之稱的涿州，到海風勁吹、潮流歡湧的海濱城市青島……
60餘年來，他的足跡遍佈祖國各地，卻始終未離開我國石油勘探開發的軌跡，他用自己的勤勞和智慧攻克了一個又一個石油物探界的難題，並在兌現“我為祖國找石油”的諾言中，演繹了新中國第一代物探人的經典傳奇。他就是我國著名的石油地球物理勘探專家、中國工程院院士李慶忠。
李慶忠院士工作照
青春無悔探石油
李慶忠出身醫學世家，其祖父、父親等皆是有名的中醫，慕名前往就診的患者絡繹不絕。1930年10月，李慶忠出生在這樣一個瀰漫著藥香味的家庭裡。5歲那年，全家遷往上海。從此，在這座國際化的大都市裡，他度過了動盪而又難忘的少年時代。
1949年秋天，李慶忠考入清華大學電機系，後轉至物理系學習。1952年，李慶忠提前畢業，在畢業分配的志願書上，他堅定地寫下了：“到祖國最需要的地方去，到最艱苦的工作崗位上去，堅決服從組織分配。”
1952年9月，李慶忠被分配到燃料工業部石油管理總局。第二年3月，他被派往新疆中蘇石油公司地質調查處。初到新疆，李慶忠被分配負責重磁力測量工作，大部分工作時間都在野外。
在野外測量工作中，李慶忠和隊友們需要面對酷暑嚴寒以及物質的極度匱乏，有時甚至面臨死亡的威脅。在中蒙邊界的三塘湖盆地進行石油地質勘探時，李慶忠的隊友因天氣原因，在野外迷了路，未能趕回到營地，凍死在冰天雪地之中。在犧牲隊友的懷裡，他們找到了當天新繪的地質圖。
每當回憶起這些大漠兒女為祖國找石油付出了生命代價，李慶忠說，和他們相比，我吃點苦不算啥。
在從事一線測量工作的同時，李慶忠並沒有忘記學習，物理專業的他制定了嚴格的學習計劃，抓緊一切時間補習構造地質學、沉積岩石學、地史學等知識。
在新疆的8年時間，李慶忠從一名青澀的大學生，成長為一名出色的物探隊員。他與隊友們一起跋山涉水，幾乎走遍了整個新疆，用勤奮和專長，探明瞭準噶爾盆地的地質構造，並構建了新疆地區的重、磁、電基點網。
1960年初，大慶石油會戰打響。根據組織安排，李慶忠也加入到這場聲勢浩大的“戰鬥”中。不到兩年時間，李慶忠和隊友就把整個松遼盆地的區域性六大層構造“寶塔圖”做了出來，使盆地的構造演變情況一目瞭然。此舉為日後國家更好地開發松遼地區的石油資源打下了良好基礎。
1978年11月，李慶忠（右一）在休斯敦參觀海上電纜
從“幾何地震學”到“波動地震學”
1964年1月，華北石油會戰開始。同年3月，李慶忠轉戰山東東營。
當時在石油物探領域普遍認為，地震波像光一樣傳播，反射角等於入射角，類似乒乓球的反彈射狀。這種類比方法也是傳統地震勘探繪圖、成像、計算的理論基礎。
1965年，在開發華北勝利油田過程中，出現了地震資料在複雜構造上與鑽井資料不符的情況，有時深度有偏差，有時斷層位置不對。李慶忠從幾何光學和物理光學的差別出發，結合光的衍射作用，提出了新觀點：地震波像光波一樣會發生衍射，一旦遇到斷層就會產生繞射波，造成地震記錄上“層斷波不斷”的現象，並且小斷塊反射能量下降，消失在干擾背景之中。李慶忠考慮到，如果不把繞射波收斂起來加以歸位，便不能真實地反映地下斷塊的形態。
李慶忠大膽假設，提出了波動地震學的重要推論：“一個反射主體，兩個繞射尾巴”“地層斷，波形不斷”“短小斷塊的反射波消失在背景之中”等等。當時，他的推斷不被人理解，有的人認為他是胡思亂想，甚至嘲笑他：“哪裡來的那麼多尾巴”。
真理往往掌握在少數人手中，李慶忠的觀點得到了俞壽朋、劉雯林兩位同事的贊同和支持。1965年，他們共同計算了大量地震波的衍射花紋（繞射波形），從理論上證實了地震波的波動性質和特徵。
1966年，李慶忠經過多次試驗考證，完成了《波動地震學》的手稿。當他準備深入研究這一理論，進一步加以完善推廣的時候，席捲全國的“文化大革命”開始了。李慶忠被批判成“三脫離”的典型、“反動學術權威”“抹斷層專家”，並沒收了他的手稿和圖幅。李慶忠也被下放到地震隊參加勞動。
1972年，李慶忠重回勝利油田工作，他的同事劉雯林把替他精心保存的《波動地震學》的手稿和圖紙交還給他。於是，在劉雯林、柴振一等同志的協助下，李慶忠撰寫完成了《地震波的基本性質——複雜斷塊區的反射波、異常波與干擾波》這篇21萬字的論文，並謄印了100份送至各油田礦區，在當時的石油勘探界產生了深刻影響。
大港油田、遼河油田等紛紛派人參與到學習這一重大理論發現的熱潮中。《石油地球物理勘探》雜誌於1974年以1-2期合刊的形式，全文刊登了該文。此後，各石油院校的教科書，在闡述地震波的性質及特徵時，均採用了李慶忠這篇文章中的理論和附圖。
1972年，李慶忠在波動地震學基礎上提出的“積分法繞射波掃描疊加偏移”技術也得到了廣泛的應用，這種波動方程偏移技術的最初形式幾乎與國外同時提出。1975年，利用該技術對勝利油田商河西地區地震資料進行處理，第二年就建起了一個年產40萬噸的石油基地。
1994年李慶忠（左一）進行野外高分辨率地震採集試驗
“三維地震勘探”與“兩步法偏移”
20世紀60年代中期，勝利油田發現之時，國際石油地震勘探資料的成像技術正經歷著從二維到三維的演變，與大慶油田相比，勝利油田屬於複雜斷塊油田。傳統的二維地震方法很難搞清地下情況，不是深度有誤差，就是斷層位置不對，對當時的石油開發影響很大。
面對這一難題，李慶忠提出了改進地震勘探的8字方針：去噪、定向、辨偽、歸位。
1965年，他與同事俞壽朋、劉成正等一起設計了一套線距為260米的“小三角”加密測網，用於野外採集。使用國產51型地震儀，同時採用解放波形、面積組合的接收方式。利用此種技術方法，1967年，我國第一張三維歸位構造圖在東辛油田誕生，對這個儲量逾億噸的複雜斷塊油田的勘探開發起到了指導作用。
1974年，李慶忠還是積極組織開展了三維地震的試驗，親自設計了“束狀三維地震”採集測線。1982年，張明寶同志對這些資料加以整理，在中型計算機上成功處理了這些數據，並據此繪出了T4構造圖，在沙三段上部發現高產油層，一年之中探明儲量1100萬噸，當年就建成18萬噸的年生產能力。
在“我為祖國找石油”這一信念的指引下，李慶忠還提出了領先世界的“兩步法偏移”技術。
為解決我國沒有大型計算機處理三維地震數據的難題，1974年，李慶忠提出了用“兩步法偏移”實現三維偏移歸位的方法，而且論證了它與“三維一步法”全偏移的誤差均在允許精度範圍之內，但是其效率卻比西方的“一步法”高出數百倍。
1979年10月，李慶忠出席了在新奧爾良召開的第49屆美國勘探地球物理學家協會年會。會上，西方地球物理公司的拉納先生作了關於“兩步法偏移”技術的報告。坐在聽眾席上的李慶忠悄悄地告訴他身邊的物探界老前輩顧功敘先生：“中國其實很早就提出了這種方法，至少比他們早5年。”
會後，李慶忠把自己發表的關於“兩步法偏移”技術的文章寄給了拉納先生。拉納雖然不懂中文，但他一看文章的插圖馬上明白了原來早在5年前中國的科學家就發明了這種方法。拉納十分友好地邀請李慶忠去西方地球物理公司訪問座談，一起探討交流“兩步法偏移”技術的發展與應用。後來，拉納在自己刊發的文章序言中寫下了“最早提出兩步法偏移的是中國的李先生”的字句。
1999年李慶忠參加巖性圈閉識別和油田開發地震技術研討會
地震地層學的重要補充
在李慶忠的物探人生中，他不僅提出了“積分法繞射波掃描疊加偏移”技術、“三維地震勘探”方法和“兩步法偏移”技術，而且還進一步發展完善了地震地層學的有關內容。
20世紀70年代，地震地層學在西方國家誕生後，人們在地震解釋工作中開始考慮巖性、巖相問題，並對石油勘探開發產生了重大影響。
同一時期，我國在勝利油田負責地球物理資料解釋的科技人員就發現了地震地層學的蛛絲馬跡。1972年，在李慶忠撰寫的《地震波的基本性質》一文中對這些認識進行了系統化的論述。令人遺憾的是，當時他的觀點並沒有引起人們的重視。直至20世紀70年代末，美國系統化的“地震地層學”引入中國，並迅速推廣開來，產生了良好的勘探效果，地震勘探由過去只能研究地質構造發展到能夠分辨地層的沉積相和研究砂岩層儲集的分佈變化規律，開拓了勘探的新領域。
然而，李慶忠沒有人云亦云，他注意到國外的地震地層學的一些研究方法大多是針對海相地層的，生硬地套用到中國的陸相地層，會產生不少問題。1985-1986年，他用計算機做了大量的正演模型，並收集了河流沉積的各種研究資料，根據黃河4000年中河道變遷的記錄以及長江流域江漢曲流河的發展歷史，有力地證明了陸相沉積的複雜性以及地震地層解釋中的各種“陷阱”。
1986年，他在《石油地球物理勘探》雜誌上發表了《陸相沉積地震地層學的若干問題》。
創導“地震地層學”的美國前埃克森石油公司總地質師桑格里寫信給李慶忠說：“這篇文章看來是對地震地層學文獻的有用貢獻。你文中的圖件，盡是出色的圖件……”
1991年，剛從美國留學歸來的王克寧也談到，李慶忠所表述的觀點與美國最近發展起來的“事件沉積學”所持的新觀點完全一致，即“自然界的沉積作用在許多災難性的事件中不斷地改造著沉積體的面貌”。這種思想認識將引起傳統地質學觀念上的變化，同時也會使地震勘探的解釋朝著更為準確的方向前進。李慶忠的文章是對現代地震地層學研究的重要補充。
李慶忠院士（左二）在指導學生
物探領域的“反偽鬥士”
人們把自稱為科學，但又不遵循科學方法的知識或理論，稱為偽科學。偽科學貌似科學，但無法用科學方法予以檢驗。在李慶忠的職業生涯中就有過多次與偽科學做鬥爭的經歷。
自1985年始，美國的GI地球物理國際公司（Geophysics International Corp.）聲稱發明了一種直接找油、找煤、找水的先進技術，稱作Petro-Sonde（巖性探測技術）。該方法是使用一個類似收音機樣的儀器，既不拉天線，也不接地線，就憑操作員用耳機聽聲音，並旋動接收機上的旋鈕（據說它能指示探測深度），就能探測出多深處有油氣，據報道，他們在任丘油田、勝利油田演示試驗時，探測油層的深度誤差僅為22m；在開灤煤礦找煤時，煤層深度誤差僅5m。消息傳開後，引發我國不少“熱心人”從事這項研究。
李慶忠不輕信這種找油技術，對其理論和實際資料加以分析後，得出結論：它是偽科學。1996年，李慶忠發表了《對Petro-Sonde巖性探測技術的質疑》一文，全面揭露了這一偽科學在理論上有6個關鍵問題站不住腳，在實際結果上又錯誤百出。經過李慶忠的揭露和批判之後，這種所謂的“先進技術”很快就在中國銷聲匿跡了。
20世紀80年代，一家名為世界地球物理公司（World Geophysical Corp.）的美國公司，發明了一種重力直接找油的新儀器，稱為Affinity System（艾菲親和系統）。這個儀器實質上只是一架靈敏度很差的重力梯度儀。公司卻宣稱，用該方法可使探井成功率達到70%～80%，滾動開發成功率達到80%～90%。並於1992年成立了中美合資的東營艾菲石油勘探有限公司，每年的營業額高達數百萬元，全國各油田委託他們找油的“艾菲”項目總經費竟然高達2000多萬元，許多油田受其矇騙。
李慶忠本著實事求是的原則，調查了艾菲親和系統找油的相關數據資料，並與傳統的找油方法比較，發現此種方法找油的精度很差，根本不像他們宣稱的那樣準確。
1997年，李慶忠在《石油地球物理勘探》第2期上發表了題為《評艾菲微重力直接找油兼論GONG直接找油》的文章，從捍衛科學真理的角度出發，對這種偽科學進行了揭露，最終使“艾菲”找油這一項目退出中國市場。
在當時，除了國外的偽科學以外，國內還有很多令人啼笑皆非的找油方式，例如“氣功找油”“特異功能找油”等。面對這些荒誕的歪理邪說，李慶忠堅決捍衛科學的權威性。
幾十年來，李慶忠猶如一位意志堅定的“反偽鬥士”，極力地維護著石油物探領域的科學性、純潔性。他說：“決不能任由偽科學氾濫，佔有市場，作為一個科學工作者，這是我義不容辭的責任。”
馮文波，中國海洋大學副編審
石志，石油物探報記者
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